Was macht ein mathematisches Genie?

Was macht ein mathematisches Genie?

Der Film Der Mann, der die Unendlichkeit kannte erzählt das Greifen Geschichte von Srinivasa Ramanujan, ein außergewöhnlich talentierter, autodidaktischer indischer Mathematiker. Während er in Indien war, konnte er seine eigenen Ideen entwickeln, geometrische und arithmetische Reihen ohne formale Ausbildung zu summieren. Schließlich wurde sein rohes Talent erkannt und er bekam einen Posten an der Universität von Cambridge. Dort arbeitete er mit Professor GH Hardy bis zu seinem frühen Tod im Alter von 32 in 1920.

Trotz seines kurzen Lebens hat Ramanujan wesentliche Beiträge zur Zahlentheorie, elliptischen Funktionen, unendlichen Reihen und fortlaufenden Brüchen geleistet. Die Geschichte scheint darauf hinzudeuten, dass mathematische Fähigkeiten zumindest teilweise angeboren sind. Aber was sagen die Beweise?

Von der Sprache zum räumlichen Denken

Es gibt viele verschiedene Theorien darüber, was mathematische Fähigkeiten sind. Zum einen ist es eng mit der Fähigkeit verbunden, Sprache zu verstehen und aufzubauen. Vor etwas mehr als einem Jahrzehnt, eine Studie untersuchte Mitglieder eines amazonischen Stammes dessen Zählsystem Wörter nur für "eins", "zwei" und "viele" umfasste. Die Forscher fanden heraus, dass der Stamm in der numerischen Denkweise mit Mengen größer als drei außergewöhnlich schlecht war. Sie argumentierten, dies suggeriert, dass Sprache eine Voraussetzung für mathematische Fähigkeiten ist.

Aber heißt das, dass ein mathematisches Genie in der Sprache besser sein sollte als der Durchschnittsmensch? Dafür gibt es einige Hinweise. In 2007 scannten Forscher die Gehirne von erwachsenen 25-Studenten, während sie Multiplikationsprobleme lösten. Die Studie ergab, dass Personen mit höherer mathematischer Kompetenz schien sich stärker auf sprachvermittelte Prozesse zu stützen, verbunden mit Gehirnschaltungen in der Parietallappen.

Jüngste Ergebnisse haben dies jedoch in Frage gestellt. Ein Studien untersuchten die Gehirnscans von Teilnehmern, einschließlich professioneller Mathematiker, während sie mathematische und nicht-mathematische Aussagen bewerteten. Sie fanden heraus, dass anstelle der Gehirnregionen der linken Hemisphäre, die typischerweise während der Sprachverarbeitung und der verbalen Semantik beteiligt sind, hochgradige mathematische Schlussfolgerungen mit der Aktivierung eines bilateralen Netzwerks von Gehirnschaltkreisen verbunden sind, die mit der Verarbeitung von Zahlen und Raum verbunden sind.

Tatsächlich zeigte die Gehirnaktivierung insbesondere bei professionellen Mathematikern eine minimale Verwendung von Sprachbereichen. Die Forscher argumentieren, dass ihre Ergebnisse frühere Studien unterstützen, die herausgefunden haben, dass das Wissen über Zahlen und Raum in der frühen Kindheit mathematische Errungenschaften vorhersagen kann.

Zum Beispiel kann ein aktuelle Studie von 77-Acht- bis 10-jährigen Kindern zeigt, dass visuell-räumliche Fähigkeiten (die Fähigkeit, visuelle und räumliche Beziehungen zwischen Objekten zu identifizieren) eine wichtige Rolle bei der mathematischen Leistung spielen. Im Rahmen der Studie nahmen sie an einem "Aufgabe zur Schätzung der Anzahl von Leitungen", In dem sie eine Reihe von Zahlen an geeigneten Stellen auf einer Linie positionieren mussten, wo nur die Anfangs- und Endnummern einer Skala (wie 0 und 10) angegeben wurden.


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Die Studie befasste sich auch mit den mathematischen Fähigkeiten der Kinder, den visuell-räumlichen Fähigkeiten und der visuomotorischen Integration (zum Beispiel das Kopieren zunehmend komplexer Bilder mit Bleistift und Papier). Es stellte sich heraus, dass die Kinderpunktzahlen für die visuell-räumlichen Fähigkeiten und die visuomotorische Integration stark vorhersagen, wie gut sie sich bei der Zahlenlinienschätzung und der Mathematik verhalten würden.

Versteckte Strukturen und Gene

Eine alternative Definition der mathematischen Fähigkeit ist, dass sie die Fähigkeit darstellt, verborgene Strukturen in Daten zu erkennen und auszunutzen. Dies kann ein Grund sein beobachtete Überlappung zwischen mathematischen und musikalischen Fähigkeiten. Ähnlich könnte es auch erklären, warum Schachtraining davon profitieren kann die Fähigkeit von Kindern, mathematische Probleme zu lösen. Albert Einstein behauptete bekanntlich, dass Bilder, Gefühle und musikalische Strukturen die Grundlage seiner Argumentation bildeten und nicht logische Symbole oder mathematische Gleichungen.

Das Ausmaß, in dem mathematische Fähigkeiten auf angeborenen oder Umweltfaktoren beruhen, bleibt jedoch umstritten. EIN jüngste groß angelegte Zwillings- und genomweite Analyse von 12-jährigen Kindern fanden heraus, dass die Genetik etwa die Hälfte der beobachteten Korrelation zwischen mathematischer und Lesefähigkeit erklären konnte. Obwohl dies sehr wichtig ist, bedeutet es dennoch, dass das Lernumfeld eine wichtige Rolle spielt.

Was sagt uns das über Genies wie Ramanujan? Wenn mathematische Fähigkeiten von einer nicht-linguistischen Kernkapazität herrühren, um mit räumlicher und numerischer Repräsentation zu argumentieren, kann dies helfen, zu erklären, wie ein ungehöriges Talent in Abwesenheit von Training erblühen könnte. Während Sprache immer noch eine Rolle spielen könnte, könnte die Art der manipulierten numerischen Repräsentationen entscheidend sein.

Die Tatsache, dass die Genetik beteiligt zu sein scheint, hilft auch dabei, den Fall zu beleuchten - Ramanujan könnte die Fähigkeit einfach geerbt haben. Dennoch sollten wir den wichtigen Beitrag von Umwelt und Bildung nicht vergessen. Während das rohe Talent von Ramanujan ausreichte, Aufmerksamkeit auf seine bemerkenswerte Fähigkeit zu lenken, war es das spätere Bereitstellung von formalerem mathematischen Training in Indien und England, das ihm erlaubte, sein volles Potential zu erreichen.

Über den Autor

Pearson DavidDavid Pearson, Vorleser für Kognitionspsychologie, Anglia Ruskin University. Seine Forschung konzentriert sich auf das Verständnis kognitiver Prozesse im Gedächtnis, in der mentalen Bildgebung und im visuell-räumlichen Denken, mit besonderem Fokus auf Anwendungen in der klinischen und Umweltpsychologie.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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